（2021新人教版）高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律 第3节动能和动能定理ppt课件.ppt

1、 F v1 F v2 l 光滑水平面上，质量为m的物体， 在与运动方向总相同的恒力F 的作用下 发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试 寻求这个过程中外力做的功与动能的关 系。 若地面粗糙，物体所受摩擦力恒为f， 这个过程中外力做的功与动能的关系又 会如何？ G FN l F v2 F v1 f f G FN 理论探究 F v1 F v2 l G FN 1外力对物体做的功是多大？ 2物体的加速度是多大？ 3物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？ 4结合上述三式能推导出什么关系式？ l F v2 F v1 f f G FN 理论探究 FlW maF a vv l 2 2 1 2 2 2 1

2、 2 2 2 1 2 1 mvmvW F v1 F v2 l G FN 2 1 2 2F 2 1 2 1 mvmvFlW 2 1 2 2 2 1 2 1 -mvmvflFlW 总总 F v1 F v2 l G FN l F v2 F v1 f f G FN 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvW 2 2 1 mvEk 动能动能 初态和末态的表达式均为“ ”，这个 “ ”代表什么？ 2 2 1 mv 2 2 1 mv 2 2 2 1 mvmgh 上述结论的推导是在恒力做功、直线运动过程中得出的， 若做功过程对应一个 曲线运动的路径，该结论还成立吗？ G O 2 1 2 2 2 1 2 1 m

3、vmvW 0 T W 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvW 0 1 v 0 2 1 2 1 mvA B 纷繁复杂的物理现象背后隐藏着简单 的规律 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvW F v1 F v2 l G FN l F v2 F v1 f f G FN G O 0 1 v A B (1)概念：物体由于运动而具有的能量 (2)大小：Ek=mv2/2 (3)单位：J 1J=1kgm2/s2 (4)动能是标量，是状态量 (5)动能具有相对性，只能取正值 动能 动能定理 1、动能： 高速飞行的子弹有很大的 杀伤力，二战中法国飞行员误 抓敌机射来的子弹却安然无恙 ，是何原因？ 质量一定

4、的物体 1速度变化，动能是否一定变化？ 2动能变化，速度是否一定变化？ 知识建构 2、动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变 化。 3：表达式： kkk EEEW 12 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvW 合力做的功 末态的动能 初态的动能 4、理解： W0， Ek2_ Ek1 ， ， Ek 0 W0， Ek2_ Ek1 ， ， Ek 0 kkk EEEW 12 加深拓展 【例1】如图为高速摄影机拍摄到的子弹 穿过苹果瞬间的照片。子弹击中苹果前的 瞬间速度约为900m/s，穿出苹果瞬间的速 度约为为800m/s，子弹的质量约为20g ， 在苹果中穿行的路径

5、约为10cm。试估算子 弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力？ 拓展应用 解：对子弹由动能定理有解：对子弹由动能定理有 1 1 选对象选对象 2 1 2 2 2 1 - 2 1 mvmvfl N107 .1 2 4 2 2 2 1 l mvmv f得得： v 2 2 确确 定定 各各 力力 做做 功功 4 4列方程列方程 2 2 受受 力力 分分 析析 G FN 由牛顿第三定律，苹果受的平均冲力由牛顿第三定律，苹果受的平均冲力 为为 N107 .1 4 F 3 3分析运动，定初末分析运动，定初末f 总结：动能定理解题步骤 1、定对象，选过程； 2、析受力，算总功； 3、知运动，定初末； 4、列方

6、程，细求解。 1定义：物体由于运动而具有的能，叫动能 2公式： 3动能是标量，是状态量 4单位：焦（J） 1内容：合外力所做的功等于物体动能的变化 2表达式： 3解题步骤： （1）定对象，选过程； （2）析受力，算总功； （3）知运动，定初末； （4）列方程，细求解。 k2k1k WEEE 2 k 1 2 Emv 课堂小结 题1 关于动能的理解，下列说法正 确的是（） A.动能是普遍存在的机械能的一种 基本形式，运动物体都具有动能 B.公式Ek= mv2中，v是物体相对于 地面的速度，且动能总是正值 C.一定质量的物体，动能变化时， 速度一定变化，但速度变化时，动 能不一定变化 D.动能不变的

7、物体，一定处于平衡 状态 AC 常考题型 题组一对动能和动能变化量的理解 题2 从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后 落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间 t的关系图象是（） A ADCB 题3 关于做功和物体动能变化的关系，下列说法正确的是（） A. 只要有力对物体做功，物体的动能就增加 B. 只要物体克服阻力做功，它的动能就减少 C. 动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化 D. 力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差 题组二对动能定理的理解 D 题4 某雪上项目运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中，沿“助滑 区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他

8、做功1 900 J，他克服阻 力做功100 J，他在此过程中（） A. 动能增加了1 900 J B. 动能增加了2 000 J C. 重力势能减小了1 900 J D. 重力势能减小了2 000 J C 【解题通法】 一种力做的功对应着一种形式的 能的变化 （1）根据重力做功判断重力势能 的变化。 （2）根据合力做功判断动能的变 化。 题组三动能定理的基本应用 题5 质量M=4.0104 kg的飞机，从静止开始沿 平直的跑道滑行，当滑行距离L=1.6103 m时， 达到起飞速度v=60 m/s。问： （1）起飞时飞机的动能多大？ （2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受 到的牵引力为多大？

9、 应用动能定理解题的步骤 （1）确定研究对象和研究 过程，动能定理的研究对象 一般是单个物体，如果是系 统，那么系统内的物体运动 状态要一致。 （2）对研究对象进行受力 分析。 （3）写出该过程中合力做 的功或分别写出各个力做的 功（注意功的正负）。如果 研究过程中物体的受力情况 有变化，要分别写出在各个 阶段中力做的功。 （4）写出物体的初、末动 能。 （5）按照动能定理列式并 求解。 062019济南一中高一检测飞机起飞过程中，速度从v增大到2v， 合外力做功为W1；速度从2v增大到3v，合外力做功为W2。则W1与 W2的比值为（） A.11B. 13 C. 35 D. 49 C 易误警示

10、：功与能量变化相对应， 合力做功之比等于动能变化量之 比，不等于动能之比，也不等于 速度或速度变化量之比。 题组四用动能定理解决变力做功问题 题72019北京师大附中高一期末多选质量为m的汽车在平直公 路上行驶，发动机的功率P和汽车所受阻力的大小f均恒定不变。在时间t 内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段 时间内可以表示发动机所做功W的计算式为（） A D 题8 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于 O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很 缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功 为（） A. mglcos B. Flsin C. mgl（1-cos ）

11、 D. Fl（1-sin ） C 题组五用动能定理解决多过程问题 1 水平面问题 题10 某人用力将一质量为m的物体从离地面高度为h的地方竖直上抛， 物体上升的最大高度为H（相对于抛出点）。设物体抛出时初速度为v0， 落地时速度为vt，那么此人在抛出物体过程中（抛出过程重力做功忽略不 计）对物体所做的功为（空气阻力不计）（）A. mgH B. mgh C. mvt2-mgh D. mv02 AC D 2 竖直面问题 题112019全国卷从地面竖直 向上抛出一物体，物体在运动过程中 除受到重力外，还受到一大小不变、 方向始终与运动方向相反的外力作用。 距地面高度h在3 m以内时，物体上升、 下落

12、过程中动能Ek随h的变化如图所示。 重力加速度取10 m/s2。该物体的质量 为（） A.2 kg B.1.5 kgC.1 kg D.0.5 kg C 题122016浙江卷多选如图所示为一滑草场。 某条滑道由上下两段高均为h，与水平面间的夹角分别 为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因 数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由 下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的 底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37=0.6，cos 37=0.8）。则（） A B 3 斜面问题 （1）物体到达B点时的速度大小。 （2）物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功。 4

13、曲面问题 题组六用动能定理解决曲线运动类问题 14题2019河南商丘一中高一检测如图7-7-7所示，D、E、F、G为 地面上间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G 的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点。 若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球（） A. 初始离地面的高度比为123 B. 落地时的速度大小之比为123 C. 落地时重力的瞬时功率之比为123 D. 从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为123 C 题15 如图是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆 心为O点，圆心角为60，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨

14、道CD段粗糙 且长8 m。某运动员从轨道上的A点以3 m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿 轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速 度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60 kg，B、E两点相对 于水平面CD的竖直高度分别为h和H，且h=2 m，H=2.8 m，g取10 m/s2， 求： （1）运动员从A到达B点时速度的大小 。 （2）轨道CD段的动摩擦因数。 （3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点。 如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？ 【点拨】运动员在运动过程中，由于曲面的限制，可能在曲面内做往复 运动，多次经过CD段，此过程重力做功只与初末高度差有关，摩擦力做功 与路程有关。 谢谢！